基于单片机+CPLD体系结构的信标机设计

论文题目: 基于单片机+CPLD体系结构的信标机设计

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电子与通信工程

作者: 向上

导师: 胡永忠

关键词: 单片机,信标机

文献来源: 电子科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 在机场的无线电通信导航设备中，信标机是一种重要的导航设备，因此对信标机的研究和设计具有十分重要的战略意义。 我撰写的论文题目是基于“单片机+CPLD体系结构的信标机设计”，此论文主要针对我公司现在使用的信标机设计技术及元器件类型相对陈旧，实现功能过于手工化、分离元件过多，体积大、重量大、维修困难等问题，为实现设备的小型化、模块化和标准化，进一步提高设备的集成度和可靠性，提高智能化，为此，我根据目前广泛应用于各类仪器、设备中的单片机、CPLD器件，对基于单片机+CPLD体系结构的信标机设计方法进行了浅显的探讨。 设计的主要内容如下： 1．对单片机、CPLD和FPGA性能特点进行分析，提出了基于“单片机+CPLD体系结构”的信标机设计方案； 2．在CPLD中实现音频信号分频的计算方法，给出了设计原理图； 3．对CPLD与单片机以总线接口方式实现译码、数据和控制锁存功能的VHDL设计； 4．信标发射机的设计； 5．给出了整机监控流程图和单片机监控程序的编制。 本文详细介绍了信标机的实现方法，对实现信标机的小型化、微机化进行了有益的尝试，具有一定意义。

论文目录:

第一章 绪论

1.1 63-B型信标机简介

1.1.1 组成

1.1.2 工作原理

1.2.3 技术性能指标

1.2 存在的问题

1.2.1 设计技术及元器件类型相对陈旧

1.2.2 功能实现方式太过于手工化

1.2.3 分立元件过多导致可靠性差，维修困难

1.2.4 体积大，重量重

1.3 研究背境

第二章 解决方案、设计内容和技术难点

2.1 解决方案

2.1.1 CPLD/FPGA器件及EDA设计技术

2.1.2 “单片机 + CPLD体系结构”的特点

2.2 设计内容

2.2.1 信标机的系统结构框图

2.3 技术难点

2.3.1 CPLD与单片机的接口方式

2.3.2 CPLD片内功能的实现

2.3.3 可编程逻辑器件的选型

第三章 CPLD片内逻辑功能设计

3.1 CPLD选型

3.1.1 CPLD与FPGA的逻辑结构、互连结构和编程工艺的比较

3.1.2 CPLD与FPGA使用性能的比较

3.1.3 可编程器件及EDA工具选型

3.2 CPLD与单片机的接口设计

3.3 基于CPLD的功能实现

3.3.1 音频信号产生电路模块

3.3.2 INTERF1模块

3.3.3 键控信号产生电路，主要产生键控调制的键控信号

第四章 整机硬件总体结构设计

4.1 单片机选型

4.2 主控制板设计

4.2.1 CPU模块

4.2.2 显示和按键模块

4.2.3 CPLD外围模块

4.2.4 监测电路模块

4.2.5 控制模块

4.3 发射机设计

4.3.1 晶体振荡模块

4.3.2 射频放大模块

4.2.3 75MHz低通滤波器模块

4.2.4 同轴继电器

4.2.5 射频衰减器

4.4 音频部分

4.4.1 音频信号稳定放大模块

4.5 键控调制放大模块

4.6 天线

第五章 整机软件设计

5.1 系统功能描述

5.2 整机软件设计主程序流程图及程序模块说明

5.2.1 准备程序

5.2.2 键功能程序

第六章 主控制板的调试

6.1 主控制板的组成

6.2 CPLD音频信号产生模块的编译及仿真

6.2.1 ISE Foundation简介

6.2.2 编译与仿真结果

6.3 显示模块

6.4 按键模块

6.5 主控制板调试结果

第七章 结束语

参考文献

致谢

个人简历

附录1 缩写注释

附录2 主控制板 PCB图

附录3 INTERF1部分的VHDL描述语言程序

附录4 音频信号产生模块VHDL描述语言程序

附录5 液晶模块测试程序

附录6 按键模块测试程序

附录7 监控主程序

发布时间: 2006-11-28

参考文献

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